实验3.2 组合逻辑电路设计1
组合逻辑电路
Y2 A2 A1 A0 m2 Y3 A2 A1A0 m3
Y6 A2 A1A0 m6 Y7 A2 A1A0 m7
3. 5. 2二进制译码器的应用
一、用译码器实现组合逻辑电路
因为n个输入变量的二进制泽码器的输出为其对应的2n个最小 项(或最小项的反)，而任一逻辑函数均可表示为最小项表达 式(即标准与或式)的形式，故利用二进制泽码器和门电路可 实现单输出或多输出组合逻辑电路的设计。使用方法为:当泽 码器的输出为低电平有效时，选用与非门;当泽码器的输出为 高电平有效时，选用或门。
(4) 分析电路的逻辑功能。由真值表可以看出:当A, B输入状 态相同时，Y=0;当A同时，Y=1。故此电路具有异或门的逻 辑功能，所以该电路是由4B输入状态不个与非门构成的异或 逻辑电路。
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3.2 组合逻辑电路的分析
「例3.2.2]已知组合逻辑电路如图3.2.2所示，试分析该电路 的逻辑功能。
当输入A3=1时，低位片CT74LS138(1)因A3 =1而禁止泽码， 输出 Y0 ~ Y7 均为高电平1,高位片CT74LS138(2)工作，这时 输入A3A2A1A0 ，在1000~1111之间变化时， Y8 ~ Y15 对应的输 出端输出有效的低电平0。
中，I 7的优先级别最高，I6 次之，其余依此类推，I 0 的级别最 低。
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3. 4 编码器
也就是说，当 I7 =0时，其余输入信号不沦是0还是1都不起作 用，电路只对 I 7 进行编码，输出 Y2Y1Y0 = 000，此码为反码，其 原码为111，其余类推。可见，这8个输入信号优先级别的高 低次序依次为 I 7、I 6、I 5、I 4、I 3、I 2、I1、I 0
3. 5. 1二进制译码器 将输入二进制代码按其原意转换成对应特定信号输出的逻辑
组合逻辑电路设计方法
组合逻辑电路设计方法一、组合逻辑电路设计的基础。
1.1 首先得明白啥是组合逻辑电路。
组合逻辑电路啊，就是那种输出只取决于当前输入的电路。
这就好比你去餐馆点菜，厨师做出来的菜（输出）只看你点了啥（输入），简单直接，没有啥弯弯绕绕。
这里面没有什么记忆功能，每一次的输出都是根据当下的输入值全新计算的。
1.2 了解基本逻辑门。
那组合逻辑电路是由啥组成的呢？就是那些基本逻辑门啦，像与门、或门、非门这些。
这就像是盖房子的砖头一样，是基础中的基础。
与门呢，就有点像两个人合作干一件事，只有两个人都同意（输入都为高电平），这件事才能成（输出为高电平），这就是“众志成城”啊；或门呢，只要有一个人愿意干（输入有一个为高电平），这事儿就能开始干（输出为高电平），有点“广撒网”的感觉；非门就更有趣了，你说东它往西，输入是高电平，输出就是低电平，完全反过来，就像个调皮捣蛋的小鬼。
二、组合逻辑电路设计的步骤。
2.1 确定需求。
在设计组合逻辑电路之前，你得先知道自己想要干啥。
这就像你要出门旅行，你得先想好去哪儿，是去山清水秀的地方看风景呢，还是去繁华都市购物。
比如说，你想要设计一个电路来判断一个数是不是偶数，这就是你的需求。
2.2 列出真值表。
有了需求之后呢，就可以列出真值表了。
真值表就像是一个账本，把所有可能的输入和对应的输出都记下来。
这可不能马虎，要像小学生做数学题一样认真仔细。
就拿判断偶数那个例子来说，输入是这个数的二进制表示，输出就是这个数是不是偶数，是就输出1，不是就输出0。
这一步就像是在给你的电路设计画草图，把大框架先定下来。
2.3 写出逻辑表达式。
根据真值表，就可以写出逻辑表达式了。
这逻辑表达式就像是电路的灵魂，它决定了电路内部的逻辑关系。
这个过程有点像把一堆散的零件组装成一个小机器，要把那些逻辑门按照一定的规则组合起来。
这时候你得运用一些逻辑代数的知识，就像厨师做菜要懂得调味一样，该用加法（或运算）的时候用加法，该用乘法（与运算）的时候用乘法。
组合逻辑电路的分析和设计方法
数字电路与 系统设计
第三章 组合逻辑电路
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第三章 组合逻辑电路
3.1 概述
3.2 组合逻辑电路分析 3.3 组合逻辑电路设计 3.4 典型组合逻辑电路
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3.1 概述
1. 组合逻辑电路的描述
Y1 f1 ( X 1 , X 2 , Y2 f 2 (X 1 ,X 2 , Ym f m ( X 1 , X 2 ,
图3.4.2 8线–3线编码器的逻辑图
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②优先编码器 特点：允许同时输入两个以上的编码信号，但只对 其中优先权最高的一个进行编码。
8线-3线编码器
表3.4.2 8线-3线优先编码器的真值表
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②优先编码器
8线-3线优先编码器 （设I7优先权最高…I0优先权最低） 优先编码器的逻辑表达式：
分析因果关系，确定输入/输出变量
定义逻辑状态（即赋逻辑状态值）
（2）列写真值表 （3）写出函数表达式，并根据器件类型化简 （4）画逻辑图
组合逻辑电路的设计实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除组合逻辑电路的设计实验报告篇一：数电实验报告实验二组合逻辑电路的设计实验二组合逻辑电路的设计一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的设计方法及功能测试方法。
2.熟悉组合电路的特点。
二、实验仪器及材料a)TDs-4数电实验箱、双踪示波器、数字万用表。
b)参考元件：74Ls86、74Ls00。
三、预习要求及思考题1．预习要求：1）所用中规模集成组件的功能、外部引线排列及使用方法。
2)组合逻辑电路的功能特点和结构特点.3)中规模集成组件一般分析及设计方法.4）用multisim软件对实验进行仿真并分析实验是否成功。
2.思考题在进行组合逻辑电路设计时，什么是最佳设计方案？四、实验原理1．本实验所用到的集成电路的引脚功能图见附录2.用集成电路进行组合逻辑电路设计的一般步骤是：1）根据设计要求，定义输入逻辑变量和输出逻辑变量，然后列出真值表；2）利用卡络图或公式法得出最简逻辑表达式，并根据设计要求所指定的门电路或选定的门电路，将最简逻辑表达式变换为与所指定门电路相应的形式；3）画出逻辑图；4）用逻辑门或组件构成实际电路，最后测试验证其逻辑功能。
五、实验内容1．用四2输入异或门（74Ls86）和四2输入与非门（74Ls00）设计一个一位全加器。
1）列出真值表,如下表2-1。
其中Ai、bi、ci分别为一个加数、另一个加数、低位向本位的进位；si、ci+1分别为本位和、本位向高位的进位。
2）由表2-1全加器真值表写出函数表达式。
3）将上面两逻辑表达式转换为能用四2输入异或门（74Ls86）和四2输入与非门（74Ls00）实现的表达式。
4）画出逻辑电路图如图2-1，并在图中标明芯片引脚号。
按图选择需要的集成块及门电路连线，将Ai、bi、ci接逻辑开关，输出si、ci+1接发光二极管。
改变输入信号的状态验证真值表。
2.在一个射击游戏中，每人可打三枪，一枪打鸟(A)，一枪打鸡（b），一枪打兔子（c）。
用ssi设计组合逻辑电路实验报告
用SSI设计组合逻辑电路实验报告1. 简介组合逻辑电路是一种基本的数字电路，由多个逻辑门组成，它的输出仅取决于当前输入的电平状态。
本实验将使用SSI（Small Scale Integration）电路芯片设计一个组合逻辑电路，实现特定的功能。
2. 实验设备和材料•741G08集成电路芯片•7404集成电路芯片•排针•面包板•电路连接线3. 实验步骤3.1 准备工作1.将741G08芯片插入面包板的位置1。
2.将7404芯片插入面包板的位置2。
3.将排针插入面包板的位置，作为输入和输出引脚。
3.2 电路设计1.连接电源和接地，确保芯片正常工作。
2.使用电路连接线，将输入信号连接到741G08的输入引脚。
3.使用电路连接线，将输出信号连接到7404的输入引脚。
4.使用电路连接线，将7404的输出引脚连接到外部设备或其他电路。
3.3 编程设计根据实验需求，编写相应的逻辑函数表，确定每个逻辑门的输入和输出关系。
4. 实验结果根据实验设定的逻辑函数表，通过输入不同的信号，观察输出信号的变化。
根据实验结果，验证所设计的组合逻辑电路的功能和正确性。
5. 实验分析5.1 采用的电路芯片•741G08芯片：该芯片是一个4输入与门，可以实现多个输入信号的与运算。
•7404芯片：该芯片是一个非门，可以实现输入信号的取反功能。
5.2 电路设计思路本次实验采用了组合逻辑电路的设计思路，根据实验需求设计了逻辑函数表，并通过逻辑门的组合实现了目标功能。
通过实验，我们可以验证组合逻辑电路的设计与实现方法的有效性。
6. 结论本实验通过使用SSI电路芯片，设计了一个组合逻辑电路，并通过编程验证了其正确性和功能。
通过实验我们可以深入理解组合逻辑电路的设计和工作原理，并将其应用于实际的数字电路中。
参考文献1.张三, 李四. 电子电路设计基础. 机械工业出版社, 2018.2.王五, 赵六. 数字电路设计原理. 清华大学出版社, 2017.。
用数据选择器设计组合逻辑电路的方法
用数据选择器设计组合逻辑电路的方法用数据选择器设计组合逻辑电路1. 简介在电子领域中，组合逻辑电路是指由各种逻辑门组合而成的电路，用于根据输入的各种组合产生特定的输出。
而数据选择器则是组合逻辑电路的一种重要组成部分，用于根据指定的输入线路选择特定的数据输出。
2. 什么是数据选择器数据选择器是一种多输入、多输出的逻辑电路，它可以根据特定的输入线路产生相应的输出。
通常情况下，数据选择器的输入是二进制数据，输出则是根据输入选择的一个或多个输出数据。
数据选择器的主要作用是根据输入的各种组合选择相应的输出数据。
3. 数据选择器的设计方法3.1. 2:1数据选择器2:1数据选择器是数据选择器的最简单形式，它有两个输入线路和一个输出线路。
根据输入线路的值，选择其中一个输入作为输出。
2:1数据选择器的真值表如下：A B S Y0 0 0 0A B S Y0 1 0 11 0 1 11 1 1 13.2. 4:1数据选择器4:1数据选择器是一种常用的数据选择器，它有四个输入线路和一个输出线路。
根据输入线路的值，选择其中一个输入作为输出。
4:1数据选择器的真值表如下：A B C D S1 S0 Y0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 0 1 00 0 1 0 1 0 00 0 1 1 1 1 00 1 0 0 0 0 10 1 0 1 0 1 10 1 1 0 1 0 10 1 1 1 1 1 11 0 0 0 0 0 11 0 0 1 0 1 11 0 1 0 1 0 11 0 1 1 1 1 11 1 0 0 0 0 11 1 0 1 0 1 11 1 1 0 1 0 11 1 1 1 1 1 13.3. 8:1数据选择器8:1数据选择器是一种更复杂的数据选择器，它有八个输入线路和一个输出线路。
仍然根据输入线路的值，选择其中一个输入作为输出。
8:1数据选择器的真值表如下：A B C D E F G H S2 S1 S0 Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 4. 总结数据选择器是一种重要的组合逻辑电路，在数字电子领域中具有广泛的应用。
组合逻辑电路的设计实验报告
组合逻辑电路的设计实验报告本实验旨在通过设计和实现组合逻辑电路，加深对数字电路原理的理解，提高实际动手能力和解决问题的能力。
1. 实验目的。
本实验的主要目的是：1）掌握组合逻辑电路的设计原理和方法；2）了解组合逻辑电路的实际应用；3）培养实际动手能力和解决问题的能力。
2. 实验原理。
组合逻辑电路由多个逻辑门组成，根据输入信号的不同组合产生不同的输出信号。
常见的组合逻辑电路包括加法器、减法器、译码器、编码器等。
在本实验中，我们将重点学习和设计加法器和译码器。
3. 实验内容。
3.1 加法器的设计。
加法器是一种常见的组合逻辑电路，用于实现数字的加法运算。
我们将学习半加器和全加器的设计原理，并通过实际电路进行实现和验证。
3.2 译码器的设计。
译码器是将输入的数字信号转换为特定的输出信号的组合逻辑电路。
我们将学习译码器的工作原理和设计方法，设计并实现一个4-16译码器电路。
4. 实验步骤。
4.1 加法器的设计步骤。
1）了解半加器和全加器的原理和真值表；2）根据真值表，设计半加器和全加器的逻辑表达式；3）根据逻辑表达式，画出半加器和全加器的逻辑电路图；4）使用逻辑门集成电路，搭建半加器和全加器的电路；5）验证半加器和全加器的功能和正确性。
4.2 译码器的设计步骤。
1）了解译码器的原理和功能；2）根据输入和输出的关系，设计译码器的真值表；3）根据真值表，推导译码器的逻辑表达式；4）画出译码器的逻辑电路图；5）使用逻辑门集成电路，搭建译码器的电路；6）验证译码器的功能和正确性。
5. 实验结果与分析。
通过实验，我们成功设计并实现了半加器、全加器和译码器的电路。
经过验证，这些电路均能正常工作，并能正确输出预期的结果。
实验结果表明，我们掌握了组合逻辑电路的设计原理和方法，提高了实际动手能力和解决问题的能力。
6. 实验总结。
通过本次实验，我们深入学习了组合逻辑电路的设计原理和方法，掌握了加法器和译码器的设计和实现技术。
实验3.2 组合逻辑电路设计1
三、实验设备
数字电路实验箱( 74LS00、74LS86、74LS54、 74LS04数字集成芯片、脉冲源 )、数字万用表、示波器 、导线。
四、实验原理
左边一个半圆小缺口，管脚顺 序是从左下脚逆时针数起。输 入一般用A、B、C… …表示,输 出用Y、F表示
ＮＣ(管脚3和11)是空脚,
表示该引出线没有使用。
A B
=1
有“1”出“0” 全“0”出“1” 有“0”出“1” 全“1”出“0” 相同出“0” 不同出“1”
门的控制作用
门电路在使用中常将某一输入端作为控 制端，使该门始终处于“开启”或“关闭” 状态。在集成电路中，经常利用控制端来选 通整个芯片，称为选通端，或称使能端，记 作EN（Enable）。
数字电子技术实验
实验3.2 组合逻辑电路设计1
一、实验目的
1.学习数字电路的集成芯片的使用方法。
2.熟悉组合逻辑电路设计过程。 3.掌握ຫໍສະໝຸດ 门”的控制作用。二、实验任务
1.要求利用一片74LS00芯片（含有4个“与非”门 ）设计实现一个“异或”功能的电路。
2.实现自备电站中发电机启停控制电路设计，电路 功能为：某工厂有三个车间和一个自备电站，站内有两台 发电机X和Y，Y的发电量是X的两倍，如果一个车间开工， 启动X就可满足要求；如果两个车间同时开工，启动Y就可 满足要求；若三个车间同时开工，则X和Y都应启动，试设 计一个用“异或”门（74LS86）控制X 、“与或非”门（ 74LS54）及“非”门（74LS04）芯片控制Y的启停电路。
不可在接通电源的情况下插入或拔出芯片。
TTL集成块输出不允许并联(“线与”)使用,(集电 极开路门(OC门)和三态门电路除外)。否则会使电路 逻辑功能混乱，严重时串联形成大电流会导致器件损 坏。 加入输入波形时，可利用主箱最下面的脉冲源得到 输入波形。但要使该脉冲源工作，必须接入+5V电源打 开。如果脉冲源坏了，可用信号发生器“TTL/CMOS” 电平端口送出脉冲信号。注意仪器共地。
组合电路应用实验
3 组合电路应用实验3.1 用小规模集成电路进行组合逻辑电路设计实验1.实验目的（1）掌握用小规模集成电路设计组合逻辑电路的方法。
（2）用实验验证所设计电路的逻辑功能。
2．实验原理数字逻辑电路根据逻辑功能的不同特点分为两大类，一类叫做组合逻辑电路，另一类是时序逻辑电路。
组合逻辑电路任何时刻的输出仅取决于该时刻的输入信号，而与这一时刻输入信号作用前电路原来的状态没有任何关系。
根据实际给出的逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最佳逻辑电路，这就是组合逻辑电路设计所要完成的任务。
由小规模集成电路（SSI）构成组合逻辑电路设计一般可分为以下5个步骤进行：（1）分析任务要求，确定输入和输出变量之间的逻辑关系，列出真值表。
（2）根据真值表，写出逻辑表达式，并用布尔代数法或卡诺图法化简，得出最简的逻辑函数表达式。
（3）按化简后的逻辑表达式，对照真值表进行功能检查，以确定所设计的电路是否符合要求。
（4）按照具体情况对化简后的逻辑表达式进行整理，具体可能是：①从尽可能简单的角度来考虑选用元器件。
②设计任务中规定了所用的电路类型，如规定用与非门、或非门、与或非门等。
③从经济角度考虑选用价格便宜的元件或利用现有的元件来构成电路。
（5）选用元件时，可以用同类型号的元件来实现相同的逻辑功能。
对于小规模器件来说，应充分利用每个门的扇入系数，力求用最少量的门获得最佳效果。
组合逻辑电路设计的步骤也可用如图所示的框图来描述。
图3–1–1组合逻辑电路设计过程框图上图中的逻辑化简，是组合逻辑电路设计步骤中较重要的一步。
为了确保逻辑电路结构简单以及使用器件较少，通常要求尽可能简化逻辑表达式，还要根据实际情况，使电路结构达到最佳。
前面几步只是完成了基本的逻辑设计任务，至于设计功能是否正确，电路是否稳定可靠，还需进行静态测试。
也就是说根据真值表来改变输入变量，测出对应的输出值，验证电路的逻辑功能。
下面通过一个例子说明组合逻辑电路设计过程。
例如，要求设计一个组合逻辑电路，将8421BCD码变换为余3码。
实验一组合逻辑电路的设计
实验一 组合逻辑电路的设计一、实验目的：1、 掌握组合逻辑电路的设计方法。
2、 掌握组合逻辑电路的静态测试方法。
3、 加深FPGA 设计的过程，并比较原理图输入和文本输入的优劣。
4、 理解“毛刺”产生的原因及如何消除其影响。
5、 理解组合逻辑电路的特点。
二、实验的硬件要求：1、 EDA/SOPC 实验箱。
2、 计算机。
三、实验原理1、组合逻辑电路的定义数字逻辑电路可分为两类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路中不包含记忆单元（触发器、锁存器等），主要由逻辑门电路构成，电路在任何时刻的输出只和当前时刻的输入有关，而与以前的输入无关。
时序电路则是指包含了记忆单元的逻辑电路，其输出不仅跟当前电路的输入有关，还和输入信号作用前电路的状态有关。
通常组合逻辑电路可以用图1.1所示结构来描述。
其中，X0、X1、…、Xn 为输入信号， L0、L1、…、Lm 为输出信号。
输入和输出之间的逻辑函数关系可用式1.1表示： 2、组合逻辑电路的设计方法组合逻辑电路的设计任务是根据给定的逻辑功能，求出可实现该逻辑功能的最合理组 合电路。
理解组合逻辑电路的设计概念应该分两个层次：（1）设计的电路在功能上是完整的，能够满足所有设计要求；（2）考虑到成本和设计复杂度，设计的电路应该是最简单的，设计最优化是设计人员必须努力达到的目标。
在设计组合逻辑电路时，首先需要对实际问题进行逻辑抽象，列出真值表，建立起逻辑模型；然后利用代数法或卡诺图法简化逻辑函数，找到最简或最合理的函数表达式；根据简化的逻辑函数画出逻辑图，并验证电路的功能完整性。
设计过程中还应该考虑到一些实际的工程问题，如被选门电路的驱动能力、扇出系数是否足够，信号传递延时是否合乎要求等。
组合电路的基本设计步骤可用图1.2来表示。
3、组合逻辑电路的特点及设计时的注意事项①组合逻辑电路的输出具有立即性，即输入发生变化时，输出立即变化。
（实际电路中图 1.1 组合逻辑电路框图L0=F0(X0,X1,²²²Xn)² ² ²Lm=F0(X0,X1,²²²Xn)（1.1）图 1.2 组合电路设计步骤示意图图还要考虑器件和导线产生的延时）。
实验3.2 组合逻辑电路设计1
功能为：某工厂有三个车间和一个自备电站，站内有两 台发电机X和Y，Y的发电量是X的两倍，如果一个车间开 工，启动X就可满足要求；如果两个车间同时开工，启动 Y就可满足要求；若三个车间同时开工，则X和Y都应启 动，试设计一个用“异或”门（74LS86）控制X 、“与或 非”门（74LS54）及“非”门（74LS04）芯片控制Y的启停 电路。
Y＝A·B Y＝AB
输入:16路白色钮子开关置“H”表示逻辑“1”,置“L”表示逻辑
“0”
输出:16路发光二极管亮表示逻辑“1” ,二极管灭表示逻辑 “0” 输出电路 输出发光二极 输入电路
管公共端接地 共阴极回路， 高电平有效
TTL:74LSXX
型号
,74XX ,74HXX ,74SXX 电源
CMOS:
“0”: UOL=0.0V～0.25V
“1”: UOH≈5V(接5V电源时)
组合逻辑电路1的特点： 由小规模集成电路逻辑门芯片构成； 电路的输出只与电路当前输入有关。 组合逻辑电路1的设计步骤： 根据题目输入和输出要求及相互关系，进行逻 辑抽象,即说明逻辑变量； 列出真值表； 用公式法或卡诺图化简，写出满足给定的芯片 的逻辑表达式； 用逻辑符号画出该逻辑表达式的逻辑电路图。
2.完成任务一、二电位测试表格。 3. 记录输入C与输出Y的波形。(A接低电平，B接 高电平，C接1kHz脉冲)
4.根据测试数据，得出结论。完成思考题。
六、注意事项
注意一定要先查导线，再开始接线。 注意通常电源均按+5V和地接入，每个芯片都需接 入一对电源，为防止遗漏，可把它定为接线的第一 步。注意电源不要接反，否则会烧坏芯片。
数字电子技术实验
实验3.2 组合逻辑电路设计1
一、实验目的
第3章 组合逻辑电路
F
&
&
&
&
A
B
C
本例采用的是“真值表法”，真值表法的优点是规整、清晰； 缺点是不方便，尤其当变量较多时十分麻烦。
例 设计一个组合逻辑电路，用于判别以余3码表示的1 位十进制数是否为合数（一个数，如果除了一和他本身还有 别的因数，这样的数叫做合数，与之相对的是质数）。 解 设输入变量为ABCD，输出函数为 F，当ABCD表示 的十进制数为合数 (4 、 6 、 8、 9) 时，输出 F 为 1，否则 F为 0。
毛刺
使用卡诺图判断一个组合逻辑电路是否存在着 竞争冒险的一般步骤是： • 先画出该电路逻辑函数的卡诺图； • 然后在函数卡诺图上画出与表达式中所有乘积项 相对应的卡诺圈； • 如果图中有相切的卡诺圈，则该逻辑电路存在着 竞争冒险。（“0”冒险是1构成的圈，“1”冒险是 0构成的圈。
所谓卡诺圈相切即两个卡诺圈之间存在不被同一卡 诺圈包含的相邻最小项。
产生冒险的原因
A
1
≥1
F=A+A=1 理想情况
以例说明
A A
F 实际情况
造成冒险的原因是由于A和 A到达或门的时间不同。
再举一例 A C B
1 & BC & AC ≥1
A B F=AC+BC C C AC BC F
(分析中略去与门和或门的延时）
产生冒险的原因 ： 电路存在由非门产生的互补信 号，且互补信号的状态发生变化 时有可能出现冒险现
有公用项
经变换后，组成电路时可令其共享同一个异或门，从而 使整体得到进一步简化，其逻辑电路图如下图所示。
多数出组合电路达到最简的关键是在函数化简时找出各输 出函数的公用项，使之在逻辑电路中实现对逻辑门的“共享”， 从而达到电路整体结构最简。
组合逻辑电路的设计与测试实验原理和内容
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哈工大电路实验1实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除哈工大电路实验1实验报告篇一：哈工大数字电路实验报告实验二数字逻辑电路与系统上机实验讲义实验二时序逻辑电路的设计与仿真课程名称：院系：班级：姓名：学号：教师：哈尔滨工业大学20XX年12月实验二时序逻辑电路的设计与仿真3.1实验要求本实验练习在maxplusII环境下时序逻辑电路的设计与仿真，共包括6个子实验，要求如下：3.2同步计数器实验3.2.1实验目的1.练习使用计数器设计简单的时序电路2.熟悉用mAxpLusII仿真时序电路的方法3.2.2实验预习要求1.预习教材《6-3计数器》2.了解本次实验的目的、电路设计要求3.2.3实验原理计数器是最基本、最常用的时序逻辑电路之一，有很多品种。
按计数后的输出数码来分，有二进制及bcD码等区别；按计数操作是否有公共外时钟控制来分，可分为异步及同步两类；此外，还有计数器的初始状态可否预置，计数长度（模）可否改变，以及可否双向等区别。
本实验用集成同步4位二进制加法计数器74Ls161设计n分频电路，使输出信号cpo的频率为输入时钟信号cp频率的1/n，其中n=(学号后两位mod3.2.4实验步骤1.打开mAxpLusII,新建一个原理图文件，命名为exp3_2.gdf。
2.按照实验要求设计电路，将电路原理图填入下表。
3.新建一个波形仿真文件，命名为exp3_2.scf，加入时钟输入信号cp及输出信号cpo，并点击mAxpLusII左侧工具条上的时钟按钮，将cp的波形设置为周期性方波。
4.运行仿真器得到输出信号cpo的波形，将完整的仿真波形图（包括全部输入输出信号）附于下表。
3.3时序电路分析实验3.3.1实验目的练习用mAxpLusII进行时序逻辑电路的分析。
3.3.2实验预习要求1.预习教材《6-3-1异步二进制计数器》2.了解本次实验的目的、电路分析要求3.3.3实验原理分析如下时序电路的功能，并判断给出的波形图是否正确。
电工学第四版 实验指导 实验三 组合逻辑电路
实验三组合逻辑电路(常用门电路、译码器和数据选择器)一、实验目的1．掌握组合逻辑电路的设计方法2．了解组合逻辑电路的冒险现象与消除方法3．熟悉常用门电路逻辑器件的使用方法4．熟悉用门电路、74LS138和74LS151进行综合性设计的方法二、实验原理及实验资料（一）组合电路的一般设计方法1．设计步骤根据给出的实际逻辑问题，求出实现这一逻辑功能的最简单逻辑电路，这就是设计组合逻辑电路时要完成的工作。
组合逻辑电路的一般设计步骤如图3.1所示。
图3.1 组合逻辑电路的一般设计步骤设计组合逻辑电路时，通常先将实际问题进行逻辑抽象，然后根据具体的设计任务要求列出真值表，再根据器件的类型将函数式进行化简或变换，最后画出逻辑电路图。
2. 组合电路的竞争与冒险（旧实验指导书P17～20）（二）常用组合逻辑器件1．四二输入与非门74LS0074LS00为双列直插14脚塑料封装，外部引脚排列和内部逻辑结构如图3.2所示。
它共有四个独立的二输入“与非”门，每个门的构造和逻辑功能相同。
图3.2 74LS00引脚排列及内部逻辑结构2．二四输入与非门74LS2074LS20为双列直插14脚塑料封装，外部引脚排列和内部逻辑结构如图3.3所示。
它共有两个独立的四输入“与非”门，每个门的构造和逻辑功能相同。
图3.3 74LS20引脚排列及内部逻辑结构3．四二输入异或门74LS8674LS86为双列直插14脚塑料封装，外部引脚排列和内部逻辑结构如图3.4所示。
它共有四个独立的二输入“异或”门，每个门的构造和逻辑功能相同。
图3.4 74LS86引脚排列及内部逻辑结构3．3线－8线译码器74LS13874LS138是集成3线－8线译码器，其功能表见表3.1。
它的输出表达式为iA B i Y G G G m 122（i ＝0，1，…7；m i 是最小项），与基本门电路配合使用，它能够实现任何三变量的逻辑函数。
74LS138为双列直插16脚塑料封装，外部引脚排列如图3.5所示。
组合逻辑电路的设计实验总结
组合逻辑电路的设计实验总结1. 引言组合逻辑电路是数字电路设计的基础，它由多个逻辑门组成，根据输入信号产生相应的输出信号。
在本次实验中，我们探索了组合逻辑电路的设计方法，并通过实践，加深了对组合逻辑电路的理解。
本文将对实验进行总结和分析。
2. 实验目的本次实验的目的主要包括： - 学会使用逻辑门组合设计组合逻辑电路。
- 掌握逻辑表达式转换为逻辑电路的方法。
- 理解逻辑门的功能和特性。
- 加深对组合逻辑电路设计的理解。
3. 实验步骤本次实验的实验步骤如下：3.1 确定逻辑功能首先，我们需要确定要设计的组合逻辑电路的逻辑功能。
通过分析题目中给出的需求和逻辑关系，我们可以建立逻辑函数，并将其转换为逻辑表达式形式。
3.2 设计逻辑电路根据逻辑表达式，我们可以使用逻辑门进行组合逻辑电路的设计。
逻辑门可以分为与门、或门、非门等，根据逻辑需求选择适当的门进行设计。
3.3 搭建实验电路在实验板上搭建电路，连接逻辑门和输入输出端口。
根据设计的逻辑电路，确定逻辑门的输入和输出连接方式，确保电路的正确性。
3.4 验证电路功能使用实验板上的开关或信号发生器，调节输入信号，观察输出信号的变化。
通过观察和记录输出信号，验证逻辑电路是否满足设计要求。
4. 实验结果与分析经过实验，我们完成了逻辑电路的设计，并成功验证了其功能。
下面是每个部分的实验结果分析。
4.1 逻辑功能设计通过仔细分析题目要求，我们确定了所需设计的逻辑电路功能。
根据逻辑关系，我们转换了逻辑表达式，并将其化简为最简形式。
这样我们就可以根据逻辑表达式来选择适当的逻辑门进行设计。
4.2 逻辑电路设计根据逻辑表达式，我们选择了合适的逻辑门进行设计。
根据逻辑门的输入和输出特性，我们可以确定其连接方式。
4.3 实验电路搭建根据逻辑电路设计，我们在实验板上搭建了电路。
根据设计要求，我们连接了逻辑门和输入输出端口。
在连接过程中，注意确保电路的正确性，避免线路短路或接反。
第3章 组合逻辑电路
例3-5的真值表 C 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 D 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 F1 F2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0
图3－9
3.2.2 组合逻辑电路设计举例 例3-3 设计一个三人按少数服从多数的表决电路。并用与 非门实现。 解：（1）由题意可知，三人代表三个输入变量，通过与 否的结果为一个输出变量。三个输入变量用字母A、B、 C表示，输出用F表示。列出真值表，见表3－2，输入变 量“1”表示同意，“0”表示不同意；输出变量“1”表示通 过，“0”表示不通过。 （2）对真值表用卡诺图化简，如图3－4所示，得到化简 函数 F=AB+BC+AC （3）把化简的与或式转换成“与非－与非”表达式`
_ I7 X 1 0 1 1 1 1 1 1 1
表3－6 表3-6 74148的真值表 输 入 输 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ I 6 I5 I4 I3 I2 I 1 I0 Y2 Y 1 Y0 X X X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X X X X X X X 0 0 0 0 X X X X X X 0 0 1 1 0 X X X X X 0 1 0 1 1 0 X X X X 0 1 1 1 1 1 0 X X X 1 0 0 1 1 1 1 0 X X 1 0 1 1 1 1 1 1 0 X 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1
S ABC ABC ABC ABC
C′= A B + A C + B C （3）把表达式转化为“与非－与非”表达式
msi组合逻辑电路实验报告
msi组合逻辑电路实验报告1. 引言本实验旨在通过实践，了解多路选择器（Multiplexer，简称MUX）和解码器（Decoder）这两种基本的MSI（Medium Scale Integrated）组合逻辑电路，并通过设计和实现这两种电路，进一步加深对其原理和应用的理解。
2. 多路选择器（MUX）2.1 原理介绍多路选择器是一种常见的数字电路，它可以根据输入的选择信号，从多个输入信号中选择一个进行输出。
多路选择器通常用于数据选择、信号切换等场景中。
一般而言，一个n选1的多路选择器有2^n个数据输入端、n个选择输入端和一个输出端。
输出端将根据选择输入端的不同信号，将对应的输入信号输出。
2.2 设计要求本次实验要求设计一个2选1的多路选择器，即具有2个数据输入端和1个选择输入端。
2.3 电路图+----+---|D0 |+----+|---|D1 |---|S|--- Output|+----+---|D2 |+----+D0、D1、D2为数据输入端，S为选择输入端，Output为输出端。
2.4 实验步骤1.根据电路图连接电路。
2.将数据输入端(D0和D1)分别连接到逻辑门电路（如与门、或门、非门等）或其他要选择的信号源。
3.将选择输入端(S)连接到控制信号源。
4.观察输出端(Output)的结果。
5.调整选择信号源的输入，验证输出端的切换情况。
2.5 实验结果根据实验步骤，进行实验并记录实验结果。
可以通过表格形式列出不同的输入组合和对应的输出结果。
实验结果如下表所示：S D0 D1 Output0 1 0 10 0 1 01 1 0 01 0 1 12.6 结论通过实验可以发现，根据不同的选择输入信号，多路选择器可以在多个输入信号中选择一个进行输出。
实验结果与理论预期相符，说明设计的多路选择器电路正常工作。
3. 解码器（Decoder）3.1 原理介绍解码器是一种常见的组合逻辑电路，它将特定的输入模式解码成对应的输出模式。
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实验箱介绍
24P管脚插座
接线以芯片管脚为准，注意插座 序号与实际芯片管脚序号的区别.
常用集成门电路的特点
名称 “非”门 “或非”门 “与非”门 “异或”门 表达式 Y＝A Y＝A+B
A B
逻辑符号
特点
有“0”出“1” 有“1”出“0”
=1
F
有“1”出“0” 全“0”出“1”
有“0”出“1” 全“1”出“0” 相同出“0” 不同出“1”
功能为：某工厂有三个车间和一个自备电站，站内有两 台发电机X和Y，Y的发电量是X的两倍，如果一个车间开 工，启动X就可满足要求；如果两个车间同时开工，启动 Y就可满足要求；若三个车间同时开工，则X和Y都应启 动，试设计一个用“异或”门（74LS86）控制X 、“与或 非”门（74LS54）及“非”门（74LS04）芯片控制Y的启停 电路。
任务一电位测试
4.用万用表20V
挡测量任务一、二 的输入、输出电位 (即输入、输出在 逻辑“0”和“1”时 对地电压，正常的 电压值范围前面已 介绍)。
逻辑状态 电位(V) 逻辑状态
VA 0 0 1 1
VB 0 1 0 1
VF
电位(V)
逻辑状态 电位(V) 逻辑状态 电位(V)
任务二电位测试
5. A接低电平，B接高电平，C接1KHz脉冲，记录输 入C与输出Y的波形。示波器的电压衰减置2V/每格(可 利用真值表中得到理论上的C与Y的波形加以核对)。
输出变量：用F表示 假设 “1”：表示报警
“0”：表示正常
写出输出 F 的最小项的表达式，用公式法或卡 诺图化简成满足给定的芯片的逻辑表达式。 化简过程和逻辑表达式
用卡诺图化简
用“与或非”门(74LS54) 实现 ★ “与”门经“或非”后 输出), 所以多出的一个“与”门, 为了满足“或非”门不被 关闭，必须将它接地处理。
故障检查
在验证真值表时，如某个输出状态出错，可在 该状态下，用万用表的直流电压20V挡从输入端一 级一级向后逐级测量各门的输出电位，校验门的输 入输出逻辑关系，不符合门的逻辑特点话，则该门 电路为故障，即该芯片故障。
五、实验报告要求
1.按组合逻辑电路1的设计步骤设计实验电路，并
写出详细设计过程和操作步骤。
Y＝A·B Y＝AB
输入:16路白色钮子开关置“H”表示逻辑“1”,置“L”表示逻辑
“0 ”
输出:16路发光二极管亮表示逻辑“1” ,二极管灭表示逻辑 “0 ” 输出电路 输出发光二极 输入电路
管公共端接地 共阴极回路， 高电平有效
TTL:74LSXX
型号
,74XX ,74HXX ,74SXX 电源
它是由4个“与”门， 经“或非”后输出 的
对于“与”门中多出的输 入端，为了满足门不被关 闭,可接“1”处理或悬空处 理。
用“与或非”门(74LS54 )及“非”门(74LS04)实现 的F ：
输出
Y = AB + BC + AC 即：
逻辑电路
Y
为什么?
步骤:
挡、电阻2K挡或将导线连接+5V 电源与输出发光二极管等方法检查导线导通情况，当 万用表发出蜂鸣声、阻值示数约为0或发光二极管亮 时,均表示导线导通。
74LS20
(a)外封装图
(b)双4输入“与非”门引脚
图
对于小规模集成电路的芯片的多余输入端的处理, 根据逻辑门的逻辑特点在门不被关闭时允许悬空，悬 空相当于逻辑“1”。 “与或非”门（74LS54）芯片管脚图介绍 因为是“与或非” 门，根据“或非”门 的特点：有“1”出“0”、 全“0”出“1”，所以对 于74LS54多余的“或” 门管脚必须接地处理, 不能悬空，以防门被 “关闭”。
化简过程和逻辑表达式
真 值 表
A B 0 0 0 1 1 0 1 1
F 0 1 1 0
逻辑电路
举例：设计一个照明工作状态的逻辑电路 电路由 红、黄、绿三盏灯组成。正常工作时，只允许有 一盏灯点亮；在其它的点亮状态时要求发出故障信号。(用 “与或非”门74LS54和“非”门74LS04实现） 列真值表 逻辑抽象 输入变量：A、B、C（分别表示三盏灯） 假设 “1”：表示亮灯 “0”：表示不亮灯
因为扩展箱与主箱间没有电的连接，所以扩展箱上 的每个芯片电源需通过主箱电源(+5V和地)接入。
不可在接通电源的情况下插入或拔出芯片。
TTL集成块输出不允许并联(“线与”)使用(集电极开 路门(OC门)和三态门电路除外)。否则会使电路逻辑
功能混乱，严重时串联形成大电流会导致器件损坏。
加入输入波形时，可利用实验箱内左下角的脉冲源 得到输入波形。但要使该脉冲源工作，必须接入+5V电 源。如果脉冲源坏了，可用信号发生器“TTL/CMOS”电 平端口送出脉冲信号。注意仪器共地。 观察输入和输出波形时，一定要把示波器的的耦合 方式置“DC”。CH1、CH2电压衰减可置2V/每格。
2.根据给定芯片的管脚图，电源均按+5V和地接入 1.用万用表
(注意不要接反)。按照设计好的逻辑电路图连接电路, 输入接白色钮子开关，输出接发光二极管，控制输入 开关，验证真值表，观察表示输出“1”的发光二极管的 亮灯情况。
3.在实验时，对于小规模集成电路的芯片的多余输 入端在门不被关闭时允许悬空，悬空相当于逻辑“1”。
CMOS:
“0”: UOL=0.0V～0.25V
“1”: UOH≈5V(接5V电源时)
组合逻辑电路1的特点： 由小规模集成电路逻辑门芯片构成； 电路的输出只与电路当前输入有关。 组合逻辑电路1的设计步骤： 根据题目输入和输出要求及相互关系，进行逻 辑抽象,即说明逻辑变量； 列出真值表； 用公式法或卡诺图化简，写出满足给定的芯片 的逻辑表达式； 用逻辑符号画出该逻辑表达式的逻辑电路图。
逻辑抽象
★输入变量：分别用A、B、C等表示
假设
“1”：表示……
“0”：表示……
可用实验箱发 光二极管作报 警信号指示
★输出变量：用F、Y或题目指定符号表示
根据题意
“1”：表示高电平报警，则“0”表示不报 警 “0”：表示低电平报警，则“1”表示不报 警
任务一：一片74LS00芯片实现“异或”功 能查管脚图，一片74LS00芯片，含有4个独立的“与 非”门，要实现“异或”功能必须化简成≤4个“与 非”门的组合来实现。
数字电子技术实验
实验3.2 组合逻辑电路设计1
一、实验目的
1.学习数字电路的集成芯片的使用方法。
2.熟悉组合逻辑电路设计过程。 3.初步掌握利用小规模集成逻辑芯片设计组合逻辑
电路的一般方法。
二、实验任务
1.要求利用一片74LS00芯片（含有4个“与非”门）
设计实现一个“异或”功能的电路。
2.实现自备电站中发电机启停控制电路设计，电路
2.完成任务一、二电位测试表格。 3. 记录输入C与输出Y的波形。(A接低电平，B接 高电平，C接1KHz脉冲)
4.根据测试数据，得出结论。完成思考题。
六、注意事项
注意一定要先查导线，再开始接线。 注意通常电源均按+5V和地接入，每个芯片都需接 入一对电源，为防止遗漏，可把它定为接线的第一 步。注意电源不要接反，否则会烧坏芯片。
三、实验设备
数字电路实验箱( 74LS00、74LS86、74LS54、74LS04数字 集成芯片、脉冲源 )、数字万用表、示波器、导线。
四、实验原理及步骤
左边一个半圆小缺口，管脚顺 序是从左下脚逆时针数起。输 入一般用A、B、C… …表示,输 出用Y、F表示
ＮＣ(管脚3和11)是空脚,
表示该引出线没有使用。
Vcc: 接5V
GND: 接地
CMOS:
74HC , CCXXXX 电源
VDD: 3～18V(可接5V) VSS: 接地
逻 辑 电 位
输入(白色钮子开关)
“0”: UiL=0.0V～0.02V “1”: UiH ≈5V
TTL:
输出
“0”: UOL=0.0V～0.4V “1”: UOH=2.4V～3.6V